JPH03211237A - 加工性が優れたＣｒ―Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋳型が鋳片と同期して移動する、いわゆる同
期式連続鋳造法によって製品厚さに近い厚さの鋳片を鋳
造し、熱間圧延を経ずに直接冷間圧延してＣｒ−Ｎｉ系
ステンレス鋼薄板を製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、連続鋳造法によってステンレス鋼薄板を製造する
には、鋳型を鋳造方向に振動させながら１００肛程度ま
での厚さの鋳片に鋳造し、得られた鋳片の表面手入れを
行ってから、加熱炉で１０００℃以上の温度に加熱して
粗圧延機および仕上げ圧延機からなるホットストリップ
ミルで熱間圧延を行うことによって厚さ数闘程度のホッ
トストリップとし、これに冷間圧延を施した後、必要な
焼鈍、酸洗、および調質圧延を行って冷間圧延製品とし
ていた。

熱間圧延で得られたホットストリップを冷間圧延する前
に、最終製品に要求される形状（平坦さ）材質（結晶粒
度、機械的性質）、および表面品質（ロービング防止）
を確保するために、強い熱間加工を受けて加工硬化した
状態のホラトス）　＋Ｊツブを軟化させるための熱圧板
焼鈍を行うと共に、表面の酸化スケール等の除去するた
めの酸洗と研削を行っていた。

このような従来のプロセスは、長大な熱間圧延設備で材
料の加熱と加工のために多大なエネルギーを必要とする
ため、生産性の観点からも優れた製造プロセスとは言え
なかった。

また、最終的に得られる薄板製品は、熱間加工中に発達
した集合組織が強く残留しているため、ユーザーにおい
てプレス加工等を行う場合に、この集合組織に起因する
異方性を考慮しなければならない等、製品使用上での制
約も多かった。

そこで、１００ｍｍ以上の厚さの鋳片を熱間圧延してホ
ットストリップとするための長大な熱間圧延設備と多大
なエネルギーを必要とせず、かつ熱間加工の集合組織に
起因する製品使用上の制約も解消するために、連続鋳造
過程から熱間圧延過程を経ずに冷間圧延過程に直結させ
たプロセスの開発が進められている。すなわち、従来熱
間圧延で得ていたホットストリップと同等あるいはそれ
に近い厚さの鋳片（薄帯）を連続鋳造し、この薄肉鋳片
を冷間圧延するプロセスである。このようなプロセスは
、例えば「鉄と鋼」第８５巻、Ａ１９７〜Ａ２５６に特
集された論文に記載されており、連続鋳造の方式として
は、得ようとする鋳片の肉厚が１〜１０ｍｍ程度の場合
にはツインドラム方式、鋳片肉厚が２０〜５０ｍｍ程度
の場合にはツインベルト方式が検討されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の何れの方式の連続鋳造を用いても、熱間
圧延を行わない連続鋳造／冷間圧延プロセス（以下「ス
トリップ連鋳」と略称する）で製造した薄板製品は、従
来の連続鋳造／熱間圧延／冷間圧延プロセス（以下口従
来法」と略称する）で製造した薄板製品（結晶粒度Ｇ、
　　Ｓ、　Ｎ、　　６〜８程度）に比べてかなり細粒組
織であり、伸びが低くなるため、ユーザーにおけるプレ
ス加工等の加工性が低下するという問題があった。この
現象は、例えばｒｃＡＭＰ　　ｌ５ＩＪ　　ｖｏｌ、１
，１９８８．１６７０〜１７０５に特集された論文にも
報告されており、その対策として、鋳片を焼鈍すること
によって、鋳片中に残留するδフェライトを消失させる
ことが記載されている。

本発明者がストリップ連鋳によるＣｒ−Ｎｉ系ステンレ
ス鋼薄板製造プロセスを詳細に検討した結果、鋳片に残
存するδフェライトと介在物の存在によって冷間圧延・
焼鈍時の再結晶粒の成長が抑制され、これが最終製品の
細粒組織とそれによる伸びの低下の原因となっているこ
とが明らかになった。残留δフェライトは鋳造後の熱処
理によって消滅させることできる。しかし、介在物は鋳
造以降の工程では制御不可能であり、介在物量を低減す
るためには、鋳造される溶鋼の成分調整が重要であるこ
とが明らかになった。

ここで、薄肉鋳片を鋳造するストリップ連鋳と厚肉鋳片
を鋳造する従来法とでは、鋳造される鋳片の肉厚が大き
く異なるため凝固時の冷却速度が著しく異なり、それに
伴って凝固中の介在物晶出形態に大きな違いがある。す
なわち、従来法では、凝固冷却速度が１０℃／　ｓ　ｅ
　ｃ程度であり、凝固中に晶出した介在物は凝集し、そ
の多くは浮上分離されて鋼中から除去されるし、鋳片中
に残留するものも大部分は５μｍ以上の粗大なものであ
り量も少ない。これに対し、ストリップ連鋳では凝固時
の冷却速度が１００℃／ｓｅｃ程度あるいはそれ以上と
極めて速いため、凝固中に微細な（１μｍ以下の）介在
物が多量に晶出し、その多くが凝集せずに鋼中に残留す
る。

このように、ストリップ連鋳による薄肉鋳片から製造し
た薄板製品における細粒組織とそれによる伸びの低下は
、ストリップ連鋳特有の介在物晶出形態に起因している
ため、従来法には無い全く新しい解決策が必要であった
。

本発明は、厚さ６ｍ以下の薄肉鋳片中に晶出する介在物
量を低減することにより薄板製品の結晶粒径をＧ、　　
Ｓ、　Ｎ、　　８以下に制御して、実用上十分な表面品
質（ロービング高さ０．２μｍ以下）と材質（伸び４８
％以上）を確保したＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板を製
造する方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によれば、１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ
鋼に代表されるＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼から、鋳型が
鋳片と同期して移動する連続鋳造法によって、厚さ６肛
以下の鋳片を鋳造し、熱間圧延をせずに直接冷間圧延を
行って薄板製品を製造する方法において、鋳造前に溶鋼
中のＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒ５Ａｊｉ！、ＲＥＭの含有量が合
計で０．０５％以下となるように成分調整を行い、１０
０℃／ｓｅｃ以上の凝固冷却速度で薄帯状鋳片に鋳造し
、得られた鋳片を巻き取った後、酸洗してから冷間圧延
し、焼鈍機酸洗を行う最終焼鈍または光輝焼鈍による最
終焼鈍を施した後、圧下率０，５〜１．５％の調質圧延
を行って薄板製品とすることを特徴とする加工性が優れ
たＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方法によって達
成される。

本発明者は、鋳片中の介在物量と鋳造前の溶鋼の脱酸条
件および組成との関係を詳細に調査した結果、５１−Ｍ
ｎ脱酸はＡ１脱酸、Ｔ１脱酸、ＲＥＭ脱酸に比べて介在
物量が少ないこと、また溶鋼中にＺｒ５Ｎｂが存在する
と介在物量が増加することを見出した。更に、第１図に
示すように、鋳造前の溶鋼中のＴｉ５Ｎｂ、Ｚｒ、ＡＩ
、ＲＥＭの含有量を合計で０．０５％以下とすることに
より、冷間圧延・焼鈍後の結晶粒度（Ｇ、Ｓ、　Ｎ、　
’）が８以下になり、良好な材質が得られることを見出
した。

一方、介在物量の減少に伴って鋳片のγ粒径が大きくな
ると薄板製品にロービングが発生するため、調質圧延に
よってロービングの発生を抑制する必要がある。第２図
に示すように、ロービング高さを実用上問題にならない
０．２μｍ以下に抑えるためには、調質圧延を圧下率０
．５％以上で行う必要がある。しかし、薄板製品の伸び
を実用上必要な４８％以上に確保するためには、調質圧
延の圧下率を１．５％以下にする必要がある。

なお、第１図ふよび第２図の実験は以下のように行った
。

鋳片成分を厳密に制御するために、原料は純度の高い合
金および電解金属を用い、更に微量成分０）ｌ響を調ヘ
ルためにＴｉ５ＡＩＳＮｂＳＺｒ。

ＲＥＭを一種または複合して添加し、（Ｔｉ＋Ａｆ＋Ｚ
ｒ＋Ｎｂ＋ＲＥＭ）＝０〜０．２５％の範囲で含有する
ＳＵＳ　３０４鋳片（幅１０　ＱｍｍＸ板厚１則）を実
験室規模の双ロール連続鋳造機で鋳造した。鋳片を１２
００℃×１２０秒ＨＡした後、デスケーリングした。そ
の後、冷間圧延（１，０→０−　３　ｍｍｔ＋冷間圧延
率７０％）および最終焼鈍（１１７０℃Ｘ２０秒）を行
ってから、Ｇ、　　Ｓ。

Ｎ、を調べた結果を第１図に示した。なお、（Ｔｉ＋Ａ
ｉ＋Ｚｒ＋Ｎｂ＋ＲＥＭ）＝０．０３％含有する鋳片に
ついては、最終焼鈍の後、調質圧延（調質圧延率０〜１
．８％で変化）を行った状態で、ロービングおよびＬ方
向の伸びを測定した結果を第２図に示した。

〔作　用〕

本発明は、凝固時に晶出する微細な酸化物、窒化物等の
介在物量を低減して冷間圧延・焼鈍時の結晶粒成長を促
進すると共に、この粒成長によるロービングの発生を適
正な圧下率の調質圧延で抑制することによって、実用上
十分な表面品質と材質（伸び）とを兼備したＣｒ−Ｎｉ
系ステンレス鋼薄板を製造することができる。

本発明の方法によれば、鋳片中の残留フェライトを消失
させるための焼鈍や冷間圧延の焼鈍を高温長時間で行う
必要がないので、生産性および製造コストの面で極めて
有利である。

以下に、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

〔実施例〕

第１表に示す１８％Ｃｒ−８％Ｎｉステンレス鋼を基本
組成とする各種のオーステナイト系ステンレス鋼を溶製
し、溶鋼中のＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒ。

Ａ１、ＲＥＭの量が合計で０．０５％以下となるように
成分調整を行った。この溶鋼を内部水冷式のツインドラ
ム方式の連続鋳造機によって厚さ３ｍｍ、幅１００ｍｍ
の鋳片に鋳造し、この鋳片に２次冷却を行い４００℃で
巻き取ってコイルとした。

このコイルを焼鈍、酸洗し、０．６ｍｍまで冷間圧延し
た後、焼鈍、酸洗してから、１．０％の圧下率で調質圧
延して薄板製品とした。

〔比較例〕

比較のために、Ｔｉ、Ｎｂ５ＺｒＳＡ１、ＲＥＭの含有
量の合計が０．０５％を超える溶鋼から、実施例と同様
の手順で薄板製品を製造した。

実施例および比較例の薄板製品サンプルについて結晶粒
度測定、引張試験、およびロービング高さ測定を行った
結果を第２表にまとめて示す。

本発明に従って製造したサンプルＡ−Ｃは、結晶粒度 （Ｇ。

Ｓ。

Ｎ。

） が８以下であり、 伸び、 表面品質 （ロービング高さ） ともに良好であった。

第 表 本表面性状の評価はロービング高さが０．２μｍ以下の
ものを○ （合格） とした。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、鋳造過程から熱
間圧延を経ずに直接冷間圧延過程を行う連続鋳造による
製造方法において、鋳片中に晶出する介在物量を低減す
ると共に調質圧延を最適化することにより、熱間圧延を
行う従来法と同等の実用上十分な表面品質および材質の
Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板を製造することができる
。これにより、１００Ｍ程度までの厚肉鋳片を熱間圧延
していた従来の方法に比べて、製造コストを著しく低減
した、極めて高い生産性のＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄
板の製造方法が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、鋳片のＴ１、Ａ１、Ｎｂ５Ｚｒ、ＲＥＭ合計
含有量と薄板製品の結晶粒度との関係を示すグラフ、お
よび 第２図は、調質圧延の圧下率と薄板製品のロービング高
さおよび伸びとの関係を示すグラフである。 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ鋼に代表されるＣｒ−Ｎｉ系
   ステンレス鋼から、鋳型が鋳片と同期して移動する連続
   鋳造法によって、厚さ６ｍｍ以下の鋳片を鋳造し、熱間
   圧延をせずに直接冷間圧延を行って薄板製品を製造する
   方法において、鋳造前に溶鋼中のＴｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ａ
   ｌ、ＲＥＭの含有量が合計で０．０５％以下となるよう
   に成分調整を行い、１００℃／ｓｅｃ以上の凝固冷却速
   度で薄帯状鋳片に鋳造し、得られた鋳片を巻き取った後
   、酸洗してから冷間圧延し、焼鈍後酸洗を行う最終焼鈍
   または光輝焼鈍による最終焼鈍を施した後、圧下率０．
   ５〜１．５％の調質圧延を行って薄板製品とすることを
   特徴とする加工性が優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄
   板の製造方法。